高層自來水管加壓設備

：李工 兼技術指導

長沙思壯能源科技有限公司

高層自來水管加壓設備創(chuàng)新節(jié)能上——小流量保壓功能
技術點的起因
無負壓變頻供水設備的小流量“費電”問題 
根據(jù)流體力學理論，當水泵調速時，水泵電機軸功率P和流量Q、壓力H與轉速N之間的關系為：
Q1/Q2= N1/N2                                     (1-1)
H1/H2=（N1/N2）2                                 (1-2)
P1/P2=（N1/N2）3                                  (1-3)
即水泵的流量與其轉速成正比，揚程（壓力）與其轉速的平方成正比，軸功率與其轉速的立方成正比。按以上關系，在其它運行條件不變的情況下，通過下調電機的運行速度，其電耗是與轉速成立方關系降低的，節(jié)電效果應非常明顯。例如如果工況只需要50％的水量，則可以將電機的轉速調節(jié)為額定的一半，此時電機消耗的功率僅為額定的12.5％，即理論上節(jié)能可達87.5％。
但以上結論只是理論分析，而且以上關系滿足的前提是水泵的總效率η恒定，實際上當調速范圍很大時，水泵的總效率η變化（降低）較大，根據(jù)水泵電機軸功率P和流量Q、揚程（壓力）H之間的關系：
P=K·H·Q/η                                   (1-4)
其中K為常數(shù)，η為水泵的總效率。一般當水泵調速60%以下時，水泵效率η急劇降低，而且，實際的供水系統(tǒng)并不是開環(huán)狀態(tài)，而是恒壓閉環(huán)控制系統(tǒng)，速度調節(jié)范圍不能很大，否則就滿足不了設定壓力的要求，所以，實際的變頻恒壓閉環(huán)供水控制系統(tǒng)小流量甚至“零流量”時水泵轉速并不很低，管路壓力設定越高，“零流量”頻率越高。根據(jù)經驗知道，對多層供水系統(tǒng)“零流量”頻率約為25~30Hz，對高層、深水井供水系統(tǒng)“零流量”頻率約為30~35Hz，若水泵揚程（選型不當）富裕量小，“零流量”頻率會更大。
所以水泵在60%以下調速時，其電機軸功率P降低平緩，并不是*與轉速成立方的關系降低，這一點已由實踐得以證實。可以說公式(1-1)~(1-3)僅當速度調節(jié)范圍不大時成立，因此相對于水塔、高位水箱等的工頻供水模式，當水泵速度調節(jié)范圍很大時，變頻供水模式就存在小流量“費電”問題。
隨著人民生活水平的提高，一般生活供水系統(tǒng)都要求24小時不間斷供水。而對于純生活供水系統(tǒng)，供水高峰主要集中在早中晚三個時段約8個小時，其余時間供水量較?。ㄉ踔料嗖詈艽螅羲霉β瘦^大，盡管采用變頻器調速，但由上知變頻泵在小流量下運行效率很低，因而造成小流量供水時間段內較大的能量浪費。水泵功率越大，小流量“浪費”問題更為突出。假如水泵功率為15KW，小流量頻率按30Hz計算，每天夜間近6個小時內約有30~40KWh電能被“浪費”，實際白天也有近8個小時用水量較小，綜合考慮，保守估計一年就多耗費15000~20000KWh！因此，不少用戶在使用無負壓變頻供水模式后，感到電能消耗很大。小流量供水的耗能問題。

關于驗收、安裝、調試一條龍服務：(思壯科技供水)

積極配合用戶協(xié)調相關職能部門的驗收工作，及時完成產品安裝，免費為用戶調試，直到產品的正常運行為止。如在開箱驗收過程中發(fā)現(xiàn)缺件及其它原因引起的零部件丟失或損壞，我方負責盡快免費補齊所缺部件。

產品功能介紹
思壯科技高效低噪音功能介紹
抗干擾屏蔽：
因設備為變頻控制，變頻控制過程中很容易產生高頻輻射造成干擾，再有設備要求控制精度高，對外界的干擾敏感，所以設備設有以上功能以有效保護設備的正常運行要求。

選型說明

主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。

1. 供水系統(tǒng)選用原則

1)蓄水池容量應大于每小時zui大供水量。

2)水泵揚程應大于實際供水高度。

3)水泵流量總和應大于實際zui大供水量。

4)變頻控制柜選型：

用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號及臺數(shù)，然后對控制柜進行選型。

2. 變頻器

根據(jù)工藝要求，建議配用ABB ACS600系列變頻器。ACS 600系列變頻器是ABB公司采用直接轉矩控制(DTC)技術，結合諸多*的生產制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍，優(yōu)良的速度控制和轉矩控制特性,完整的保護功能以及靈活的編程能力，較高的可靠性和較小的體積。

主要技術數(shù)據(jù)：

功率范圍：1.8-3000kW

電源電壓：380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%;

電源頻率：35-50Hz

控制連接：2個可編程的模擬輸入(AI);1個可編程的模擬輸出(AO);5個可編程的數(shù)字輸入(DI);2個可編程的數(shù)字輸出(DO)。

連續(xù)負載能力：150% In，每10分鐘允許1分鐘

串行通訊能力：標準的RS—485接口可使變頻器方便地與計算機連接。

保護特性：過流保護、I2t、過壓保護、欠壓保護、過熱保護、短路保護、接地保護、欠壓緩沖、電機欠/過載保護、堵轉保護、串行通訊故障保護、AI信號丟失保護等。

外型結構緊湊，安裝方便。產品經過多種電氣安全規(guī)范認證，符合GE、UL及質量認證體系ISO9001和ISO4001等。

變頻器*的直接轉矩控制(DTC)功能是目前電機控制方式，它可以對